CN104723400A - 塑料板的钻孔加工方法 - Google Patents

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张飞
王志刚
朱加坤
翟学涛
杨朝辉
高云峰
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Abstract

本发明涉及PCB板制作技术领域，提供一种塑料板的钻孔加工方法,包括以下步骤：钻孔设备选择步骤：选择PCB数控钻孔机作为钻孔加工设备；钻孔刀具固定步骤：选择钻头或铣刀作为钻孔刀具并固定在所述PCB数控钻孔机上；装夹步骤：将一块或更多块的待钻孔塑料板通过垫板及盖板压紧固定于所述PCB数控钻孔机的工作台面上；钻孔步骤：于所述PCB数控钻孔机上设定钻孔参数并进行钻孔。本发明中，采用PCB数控钻孔机作为钻孔加工设备，同时配合垫板与盖板进行装夹，极大的提高了PC塑料的钻孔效率和钻孔品质，特别适于密集型小孔的加工，解决了目前钻孔过程中出现的各种问题；并且也拓宽PCB数控钻孔机的应用范围。

Description

塑料板的钻孔加工方法
技术领域
本发明涉及PCB板制作技术领域，更具体地说，是涉及一种塑料板的钻孔加工方法。
背景技术
由于塑料板一般不耐高温，在进行钻孔加工时，残丝易缠在钻头上，影响钻头排屑，进而造成塞孔、堵孔和孔边毛丝等现象。目前对于塑料板的钻孔加工，通常采用常规CNC钻床进行加工，钻孔效率低下，当需加工的工件上钻孔数较少，工件量小，且钻孔质量要求不高时，采用常规CNC钻床或许可行，但是如果需加工的工件量大，且每个工件上有大量的密集孔(数以万计)，且对孔位精度和孔边残丝又有一定的要求，再采用常规CNC钻床就显得不经济，且钻孔质量更难保证。
有些塑料板，正反表面均覆盖有保护性薄膜且板材表面无凹凸面，有些厂家为了提高钻孔效率，采用叠板方式钻孔(即将多块PC塑料板叠放在一起同时钻穿)，但由于塑料板较软，且板间存在一定的间隙，在两板之间的孔口处产生大量残丝，影响钻孔质量，为了改善这一现象，一般采用双面胶将两块塑料板整面粘起来，钻完孔后在撕去双面胶，费时费力。
发明内容
本发明的目的在于提供塑料板的钻孔加工方法，旨在解决现有技术中塑料板加工出现的效率低、钻孔质量差的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种塑料板的钻孔加工方法，包括以下步骤：
钻孔设备选择步骤：选择PCB数控钻孔机作为钻孔加工设备；
钻孔刀具固定步骤：选择钻头或铣刀作为钻孔刀具并固定在所述PCB数控钻孔机上；
装夹步骤：将一块或更多块的待钻孔塑料板通过垫板及盖板压紧固定于所述PCB数控钻孔机的工作台面上；
钻孔步骤：于所述PCB数控钻孔机上设定钻孔参数并进行钻孔。
可选地，在钻孔刀具固定步骤中，选择直径为3.175mm或2.0mm的单刃铣刀作为钻孔刀具或者选择PCB钻头。
可选地，在所述装夹步骤中，所述盖板的厚度为0.5mm～0.8mm。
可选地，在所述装夹步骤中，所述垫板的厚度为0.8mm～2.5mm。
可选地，在所述装夹步骤中，所述垫板和/或所述盖板选用FPC酚醛板。
可选地，在所述装夹步骤中，采用压力脚来压紧所述盖板、所述待钻孔塑料板以及所述垫板，压力脚的压力范围为50N～150N。
可选地，在所述钻孔步骤中，钻孔参数选择为：主轴转速S为20Krpmin～100Krpmin；进刀速F为1m/min～4.5m/min；退刀速R为6m/min～14m/min。
可选地，当所述待钻孔塑料板具有凹凸面时，在所述装夹步骤中，于所述垫板下方设置一工装将所述待钻孔塑料板垫起，使所述待钻孔塑料板的加工区域平整。
可选地，利用所述工装将所述待钻孔塑料板垫起时，所述待钻孔塑料板的凹面朝下、凸面朝上。
本发明中，采用PCB数控钻孔机作为钻孔加工设备，同时配合垫板与盖板进行装夹，极大的提高了PC塑料的钻孔效率和钻孔品质，特别适于密集型小孔的加工，解决了目前钻孔过程中出现的各种问题；并且也拓宽PCB数控钻孔机的应用范围。
附图说明
图1是本发明实施例中塑料板的钻孔加工方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
参照图1，本发明实施例提供的塑料板的钻孔加工方法，主要应用在0.5mm～3mm厚的PC塑料上，并进行孔径为Ф0.4mm以上的机械钻孔方法，其包括以下步骤：
S1、钻孔设备选择步骤：选择PCB数控钻孔机作为钻孔加工设备；
PCB数控钻孔机钻孔精度高，孔位精度可以控制在±25um；同时，PCB数控钻孔机运行速度快，根据钻孔路径、钻孔参数、工件厚度等因素，可实现最高300-800孔/分钟的加工效率；而且，利用PCB数控钻孔机钻孔加工时，该设备自带压力脚紧压塑料板，故可采用叠板方式一次叠放多张PC板材，同时钻穿一叠板材，且由于压力脚的压紧作用能有效防止板间空隙产生和加大，避免孔边残丝的产生，省去采用双面胶粘黏，钻孔效率大大提高；而且PCB数控钻孔机可根据客户产量的要求可配置多只钻轴(通常情况下可配至6只钻轴)，加工时可同时加工多叠板材，产量高；而且PCB数控钻孔机自动化程度高，可实现自动取放刀(换刀一次只需20s左右)，且可以进行刀具直径、长度检测功能，且每只钻轴可同时配置220/300只刀具。
S2、钻孔刀具固定步骤：选择钻头或铣刀作为钻孔刀具并固定在PCB数控钻孔机上；
经测试，选择直径为3.175mm或2mm的单刃铣刀作为钻孔刀具，钻孔品质效果最好，缠屑最少。当孔径较小时，单刃铣刀的直径也较小，直径小于1mm的单刃铣刀刃长≥3mm时，单刃铣刀生产较困难，价格较高。出于成本考虑，也可采用常规PCB钻头作为加工刀具，但常规PCB钻头存在易缠屑的缺点，可结合钻孔参数设置及钻头缠屑情况，将每只钻头的寿命设置为1000～2000孔，在钻完220～300只钻头后一次清理所有钻头缠屑，再重复利用这些钻头，每只钻头的实际寿命为1万孔左右，对于缠屑情况，经测试，也可以通过调整钻头结构及改善钻头的排屑能力、调整钻孔参数加以改善。实际应用中，选用金洲规格型号为A129QV钻头钻孔效果较好，当参数设置合适，极少出现缠屑情况，且该款钻头可一次性连续加工2500～3000孔，然后在集中清屑，研磨后可继续使用。
S3、装夹步骤：将一块或更多块的待钻孔塑料板通过垫板及盖板压紧固定于PCB数控钻孔机的工作台面上；
装夹前，需选择合适的盖板及垫板。盖板及垫板的选择好坏直接影响PC塑料孔边的残丝。通过测试，盖板及垫板均采用FPC酚醛板时可有效避免孔边残丝，同时降低孔内粉尘数量。同时为保证钻孔品质，盖板厚度范围为0.5mm～0.8mm，垫板厚度范围为0.8mm～2.5mm，垫板可正反两面二次利用。
在装夹时，于工作台面上，依次放置垫板、若干待钻孔塑料板及盖板，并利用PCB数控钻孔机上的压力脚压紧盖板，压力脚的压力范围为50N～150N。由于采用压力脚压紧盖板，不仅保护钻头，钻孔时，压力脚压住盖板可防止因板弯折而造成偏孔。
当待钻孔塑料板为平板时，仅采用上述的垫板、盖板及压力脚进行装夹即可，但当待钻孔塑料板具有凹凸面时，则需根据待加工塑料板的形状及加工孔的位置来制作相应的工装。工装制作及安装原则为：使待加工塑料板凹面朝下，凸面朝上，且待钻孔区域的正下方被工装均匀而平整托起，防止待加工塑料板受压变形。
S4、钻孔步骤：于PCB数控钻孔机上设定钻孔参数并进行钻孔。
在PCB数控钻孔机上设定刀具的钻孔参数，具体为：主轴转速S为20Krpmin～100Krpmin；进刀速F为1m/min～4.5m/min；退刀速R为6m/min～14m/min。主轴转速S和进刀速F对钻头缠屑和钻孔品质影响很大，两者搭配不好，会导致钻孔温度较高，塑料熔于刀具上，进而影响刀具排屑，形成塞孔和堵孔，退刀速R对于钻孔的出口性毛刺影响相对较大,且影响钻孔温升。因此，在正式钻孔前进行试钻孔，根据孔型品质和钻头缠屑情况，适当调整钻孔参数，直至获得较好的钻孔品质和缠屑情况后，正式进行钻孔生产。
综上，本发明中采用上述方法来进行塑料板的钻孔加工，极大的提高了PC塑料的钻孔效率和钻孔品质，特别适于密集型小孔的加工，解决了目前钻孔过程中出现的问题；并且也拓宽PCB数控钻孔机的应用范围。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种塑料板的钻孔加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
钻孔设备选择步骤：选择PCB数控钻孔机作为钻孔加工设备；
钻孔刀具固定步骤：选择钻头或铣刀作为钻孔刀具并固定在所述PCB数控钻孔机上；
装夹步骤：将一块或更多块的待钻孔塑料板通过垫板及盖板压紧固定于所述PCB数控钻孔机的工作台面上；
钻孔步骤：于所述PCB数控钻孔机上设定钻孔参数并进行钻孔。
2.如权利要求1所述的塑料板的钻孔加工方法，其特征在于：在钻孔刀具固定步骤中，选择直径为3.175mm或2mm的单刃铣刀作为钻孔刀具或者选择PCB钻头。
3.如权利要求1所述的塑料板的钻孔加工方法，其特征在于：在所述装夹步骤中，所述盖板的厚度为0.5mm～0.8mm。
4.如权利要求1所述的塑料板的钻孔加工方法，其特征在于：在所述装夹步骤中，所述垫板的厚度为0.8mm～2.5mm。
5.如权利要求1所述的塑料板的钻孔加工方法，其特征在于：在所述装夹步骤中，所述垫板和/或所述盖板选用FPC酚醛板。
6.如权利要求1所述的塑料板的钻孔加工方法，其特征在于：在所述装夹步骤中，采用压力脚来压紧所述盖板、所述待钻孔塑料板以及所述垫板，压力脚的压力范围为50N～150N。
7.如权利要求1所述的塑料板的钻孔加工方法，其特征在于：在所述钻孔步骤中，钻孔参数选择为：主轴转速S为20Krpmin～100Krpmin；进刀速F为1m/min～4.5m/min；退刀速R为6m/min～14m/min。
8.如权利要求1所述的塑料板的钻孔加工方法，其特征在于：当所述待钻孔塑料板具有凹凸面时，在所述装夹步骤中，于所述垫板下方设置一工装将所述待钻孔塑料板垫起，使所述待钻孔塑料板的加工区域平整。
9.如权利要求8所述的塑料板的钻孔加工方法，其特征在于：利用所述工装将所述待钻孔塑料板垫起时，所述待钻孔塑料板的凹面朝下、凸面朝上。
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